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Faisons un diagramme d'énergie pour un atome de Ge (germanium) solitaire (dans son état fondamental). A gauche.
Lorsqu'il forme le monocristal de germanium, les niveaux d'énergie s'étalent et s'abaissent. A droite.
On voit le dernier niveau occupé, c'est le niveau n = 4. On l'appelle aussi la couche N. Ge est tétravalent car il peut accepter 4 électrons ou prêter 4 électrons de cette couche pour atteindre la règle de l'octet.
De plus quatre laisons covalentes s'établissent, remplissant le niveau de Fermi.
Le germanium est un semi conducteur car, pour faire passer un électron dans la bande de conduction, il faut fournir l'énergie de 0,67 eV qui est assez modeste. Il faut chauffer moins que pour le Silicium.
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